浑善达克沙地生物土壤结皮中降解纤维素菌的分离、鉴定及降解活性分析

论文摘要

纤维素降解菌不仅是荒漠土壤的重要组成成分,更是荒漠化沙地修复过程中的先锋微生物,良性土壤形成的驱动微生物。纤维素降解菌的重要性体现在对稳定和修复荒漠生态系统的重要生物过程-沙地生物结皮的形成过程上。本文以浑善达克沙地生物土壤结皮为研究对象,分别于2008年10月、2009年4月、2009年6月和2009年8月主要采集了浑善达克沙地生物结皮,以及部分生物结皮特征植物如白刺（nitraria tangutorum bobr）、锦鸡儿（caragana sinica）根部1cm处的土壤。利用传统培养方法,对样品进行了细菌、真菌及纤维素降解菌数量的统计,并对生物结皮中可培养的纤维素降解菌进行了分离培养及鉴定,以分析生物土壤结皮中纤维素降解菌群落变化的规律,揭示纤维素降解菌在生物结皮形成及维持物质能量循环过程中的作用。研究结果表明:浑善达克沙地生物土壤结皮中可培养细菌和纤维素降解细菌的数量随季节均呈现出春季>夏季>秋季的规律;可培养真菌和纤维素降解真菌的数量随季节表现出夏季>春季>秋季的规律。纤维素降解菌在群落中的比例随季节更替变化很小,从一个方面说明纤维素降解菌在稳定和维持生物土壤结皮生态环境中起重要作用。通过选择性培养基对样品中的纤维素降解菌进行筛选,共获得16株细菌和8株真菌具纤维素降解能力。结合菌落形态特征及其rDNA序列的分析后,初步确定:16株纤维素降解细菌来源于芽孢杆菌属（bacillus）、链霉菌属（streptomyces）和短波单胞杆菌属（brevundimonas）等7个属,芽孢杆菌属和链霉菌属是浑善达克沙地生物土壤结皮纤维素降解细菌菌群中的优势菌属;8株纤维素降解真菌来源于青霉属（penicillium）、正青霉属（eupenicillium）、毛霉菌属（mucor）等6个属。青霉属和正青霉属菌是浑善达克沙地生物土壤结皮纤维素降解真菌群落中的优势菌属。对其中的4株纤维素降解细菌（HD0903、HD0906、HD0908、HD0916）采用刚果红水解圈酶活和DNS酶活测定的方法,结果显示HD0916菌的酶活最高达到14.33U/mL,通过与已报道的纤维素降解菌酶活的比较表明,HD0916是一株酶活较高且具有一定应用价值的纤维素降解菌。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 内蒙古荒漠现状
• 1.1.1 浑善达克沙地概况
• 1.2 纤维素降解菌研究进展
• 1.3 纤维素酶研究进展
• 1.4 土壤微生物生态学研究方法
• 1.5 研究目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 样品采集与处理
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 主要试剂
• 2.1.4 主要仪器
• 2.1.5 引物
• 2.1.6 序列分析工具和软件
• 2.1.7 缓冲液和常用溶液的配制
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 土壤pH 值测定
• 2.2.2 可培养土壤细菌的计数
• 2.2.3 可培养土壤真菌的计数
• 2.2.4 可培养的土壤纤维素降解细菌的计数
• 2.2.5 可培养的土壤纤维素降解真菌的计数
• 2.2.6 纤维素降解菌的筛选
• 3 结果与分析
• 3.1 浑善达克沙地生物土壤结皮的环境参数
• 3.2 可培养细菌、真菌及其纤维素降解菌的计数
• 3.2.1 可培养细菌及其纤维素降解细菌的计数
• 3.2.2 可培养真菌及其纤维素降解细菌的计数
• 3.3 纤维素降解细菌、真菌的分离、鉴定及其系统发育分析
• 3.3.1 纤维素降解细菌的鉴定及其系统发育分析
• 3.3.2 纤维素降解真菌的鉴定及其系统发育分析
• 3.4 部分纤维素降解细菌酶活测定
• 4 结论与讨论
• 4.1 生物土壤结皮对土壤理化性质的影响
• 4.2 生物土壤结皮中可培养微生物数量随季节变化的规律
• 4.3 纤维素降解细菌、真菌群落结构
• 4.4 部分纤维素降解细菌酶活
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介